本发明涉及林农用设备领域，尤其涉及一种树枝修剪装置。

背景技术：

为了保证树木的美观与健康，需要定时对树木进行一定的修剪，工作人员在对树木进行修剪时，往往需要攀爬一定的高度，耗时且工作难度高，尤其是当树枝数量多且比较分散时，需要投入非常多的人力物力，目前已有设备可以解决需要攀高的难题，但是已有攀高修剪设备存在的问题是在该设备向上移动攀爬的过程中，整体振动的比较大，这种针对对刮刀清理树体残枝的时候十分不利，会因为振动使得刮刀使用寿命减短等情况，同时目前的设备通常只能针对一种直径的树体，存在很大的局限性，针对以上这些问题，本发明提出一种枝修剪设备装置。

技术实现要素：

本发明提供一种树枝修剪装置及其修剪方法，主要解决目前已有设备在向上移动攀爬的过程中，整体振动的比较大，使得刮刀使用寿命短，及一般只针对一种直径树体，存在局限性的问题。所述树枝修剪设备装置主要由驱动机构、抱树机构、刮刀机构、扩展机构组成。

进一步地，所述驱动机构，壳体的一面设置把手，在壳体的一侧布置一握柄，在壳体的左侧布置安装电机，电机的输出轴通过平键安装齿轮，齿轮和端面涡轮啮合传动，壳体的上端从侧面开孔用于安装驱动轴，驱动轴的一端安装端面蜗轮，驱动轴的外径和驱动轮的内径通过过盈配合安装，驱动轮采用橡胶材质，壳体的下方同样布置轴和驱动轮，橡胶履带在上下2个驱动轮之间贴合其外表面安装，在上部驱动轮的下方布置从动轮装置，该从动轮装置形状呈等腰三角形状设置，共设置三对，每对布置2个从动轮，从动轮安装在从动轮杆上。电机通电启动，安装在电机轴端的齿轮转动，通过齿轮和端面涡轮啮合传动，与端面蜗轮安装的驱动轴开始转动，因此驱动轮转动，因橡胶履带在上下的驱动轮之间传动行走，并通过在两个驱动轮之间设置两个从动轮装置，从动轮装置呈三段连杆布置，每段连杆上安装2个从动轮，2对从动轮布置在一侧，另1对从动轮布置在另一侧，橡胶履带安装后呈梯形形状，可以促使橡胶履带在传动行走时，更紧密贴合树体。驱动机构布置2个，呈90度角度布置。

进一步地，所述抱树机构，在一个驱动机构的上部设置抱树机构，对称的驱动机构的下部设置抱树机构，形成上下机构抱紧树体的动作。电缸的铰座与壳体固定，从动连杆一端和壳体的一端连接，电缸的轴端通过连接座和驱动连杆的右端固定，从动连杆的另一端搭接在驱动连杆上，并通过销轴连接，驱动连杆的左端安装橡胶轮胎。如此布置在壳体上部的该机构橡胶轮胎在整个设备的中间位置，壳体下部安装的该机构中的橡胶轮胎同样在整个设备的中间位置。

进一步地，在初始状态时，电缸的活塞杆为伸出状态，当电缸通电启动，其活塞杆缩回，驱动连杆在连接座端缩回，通过从动连杆将驱动连杆的中间位置，将其向内拉回，促使橡胶轮胎向内沿轴向移动，壳体下部布置的抱树机构同样是此机构，同时将橡胶轮胎向内沿轴向移动。通过上下布置的2个橡胶轮胎对树体进行抱紧动作。

进一步地，所述刮刀机构，壳体的上部设置有一对挂耳，摆臂安装在这一对挂耳的中间位置，转轴穿过一对挂耳的内孔以及摆臂下端的内孔，转轴的另一端通过平键安装从动齿轮，与从动齿轮水平方向布置主动齿轮，伺服电机的轴端通过平键和主动齿轮安装，在摆臂的上端布置对称相同的结构，如在右侧位置设置同步电机，同步电机的轴端通过平键安装主动齿轮二，电机布置在罩壳的内部，罩壳内部分两块区域，分别用于放置同步电机，主动齿轮二和从动齿轮二啮合传动，在罩壳的内部焊接上下固定板，连接轴同时安装在上下固定板的内孔和从动齿轮二的内孔，从而将从动齿轮二定位，齿轮轴和从动齿轮二啮合传动，下刮刀的端面和齿轮轴呈垂直状态焊接，下刮刀为1/4的圆弧形状，通过布置的一对对称的机构，实现2个下刮刀形成180度的工作范围。并且在罩壳的上表面安装上固定座，上固定座的上部焊接上刮刀。当伺服电机通电启动时，安装在伺服电机轴端的主动齿轮转动，从而从动齿轮随之啮合转动，驱动转轴选转一定角度，带动摆臂做出一定角度的转动变化，同步电机启动，安装在其轴端的主动齿轮二转动，从动齿轮二转动，从而带动齿轮轴的齿轮部分转动，即下刮刀随之转动一定角度，两部分的2个同步电机是同时启动工作，最终是带动2把下刮刀形成适合的角度对树体上的枝叶进行刮掉，同时上刮刀配合可以在该装置行走被上刮刀经过的地方，在经过一对下刮刀的配合调整角度更佳的实现刮掉树体上的残枝。

进一步地，所述扩展机构，该装置的外圆弧撑板和内圆弧撑板两侧长转轴，分别和对称布置的壳体连接，在径向方向上等距布置三个调节装置，内圆弧撑板的外圆上焊接一带有拔模斜度的圆形凸台，凸台内部加工内螺纹孔，外圆弧撑板同样布置，其外圆上焊接一带有拔模斜度的圆形凸台，凸台内部加工内螺纹孔，调节螺杆的外螺纹与内圆弧撑板的内螺纹配合旋入，在外圆弧撑板的外圆端用选转手柄安装在调节螺杆的端部，方便操作，当顺时针转动选转手柄时，调节螺杆向前进，使得内圆弧撑板向前动作，使得带动两个壳体向内收缩，使得抱树机构的内径减小；当逆时针转动选转手柄时，调节螺杆向后移动，使得外圆弧撑板向后移动动作，使得带动两个壳体向外扩展，使得抱树机构的形成的内径增大；通过该机构可以实现适用不同直径的树体。

为解决上述技术问题，进一步阐述本发明采用的工作原理，所述树枝修剪装置采用单片机控制，其修剪方法包括以下步骤：

第一步，人工将该设备放置在树底部，根据树的直径手动调节扩展机构，顺时针转动选转手柄时，调节螺杆向前进，使得内圆弧撑板向前动作，使得带动两个壳体向内收缩，使得抱树机构的内径减小；当逆时针转动选转手柄时，调节螺杆向后移动，使得外圆弧撑板向后移动动作，使得带动两个壳体向外扩展，使得抱树机构的形成的内径增大；通过该机构可以实现适用现有树体的直径。

第二步，调节到与树体还有一定间隙的位置时，按启动按钮，在初始状态时，电缸的活塞杆为伸出状态，此时电缸通电启动，其活塞杆缩回，驱动连杆在连接座端缩回，通过从动连杆将驱动连杆的中间位置，将其向内拉回，促使橡胶轮胎向内沿轴向移动，壳体下部布置的抱树机构同样是此机构，同时将橡胶轮胎向内沿轴向移动。通过上下布置的2个橡胶轮胎对树体进行抱紧动作。

第三步，电机通电启动，安装在电机轴端的齿轮转动，通过齿轮和端面涡轮啮合传动，与端面蜗轮安装的驱动轴开始转动，因此驱动轮转动，因橡胶履带在上下的驱动轮之间传动，并通过在两个驱动轮之间设置两个从动轮装置，从动轮装置呈三段连杆布置，每段连杆上安装2个从动轮，2对从动轮布置在一侧，另1对从动轮布置在另一侧，橡胶履带安装后呈梯形形状，可以促使橡胶履带在传动行走时，更紧密贴合树体。在橡胶履带在与树体接触向上移动时，同时抱树机构2中的上下两个橡胶轮胎随之向上同步移动。

第四步，接着该设备在向上移动的同时，开始清理残枝，伺服电机通电启动，主动齿轮转动，从而从动齿轮随之啮合转动，驱动转轴选转一定角度，带动摆臂做出一定角度的转动变化，同步电机启动，安装在其轴端的主动齿轮二转动，从动齿轮二转动，从而带动齿轮轴的齿轮部分转动，即下刮刀随之转动一定角度，两部分的2个同步电机是同时启动工作，最终是在设备向上移动时，带动2把下刮刀形成适合的角度对树体上的枝叶进行刮掉，上下刮刀截面形状为圆弧状，上下面均是刃口，同时上刮刀配合可以在该装置行走被上刮刀经过的地方，在经过一对下刮刀的配合调整角度更佳的实现刮掉树体上的残枝。

以往设备存在的问题是在该设备向上移动攀爬的过程中，整体振动的比较大，这种针对对刮刀清理树体残枝的时候十分不利，会因为振动使得刮刀使用寿命短等情况，同时一般只能针对一种直径的树体，存在局限性，针对以上的问题，本发明设计的设备装置在主壳体的上下位置布置两个橡胶轮胎，2个主壳体驱动部分采用橡胶履带，驱动部分分为2个较宽尺寸的橡胶履带，并在驱动轮和从动轮之间设置2个三连杆的滚轮装置，可以在攀爬向上移动时配合橡胶轮胎更有效的减小振动，设置手动调节装置通过调整外圆弧撑板和内圆弧撑板之间的间距，从而带动与之连接的两个主壳体之间形成的角度增大或者缩小，以适应不同直径的树体。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明一种树枝修剪设备装置的结构示意图；

图2为本发明一种树枝修剪设备装置驱动机构1示意图；

图3为本发明一种树枝修剪设备装置抱树机构2示意图；

图4为本发明一种树枝修剪设备装置刮刀机构3示意图；

图5为本发明一种树枝修剪设备装置扩展机构4示意图。

附图中：

1.驱动机构18.从动轮装置33.主动齿轮

2.抱树机构19.从动轮轴34.从动齿轮

3.刮刀机构20.从动轮呈等腰三角形35.转轴

4.扩展机构状布置，共设置3对，每36.主动齿轮二

5.把手对布置2个从动轮37.连接轴

6.握柄21.从动轮杆38.从动齿轮二

7.抱树机构固定端22.电缸39.上下固定板

8.控制按钮23.连接座40.下刮刀

9.轮装置24.从动连杆41.齿轮轴

10.防护罩25.驱动连杆42.上固定座

11.壳体26.橡胶轮胎43.上刮刀

12.电机27.销轴44.外圆弧撑板

13.齿轮28.摆臂45.调节螺杆

14.端面涡轮29.罩壳46.选转手柄

15.驱动轴30.同步电机47.内圆弧撑板

16.驱动轮31.伺服电机48.长转轴

17.橡胶履带32.平键

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

请参阅图1所示，一种树枝修剪设备装置是由驱动机构1，抱树机构2，刮刀机构3，扩展机构4组成的。

请参阅图2所示，所述驱动机构1，壳体11的一面设置把手5，在壳体的一侧布置一握柄6，如图示在壳体的左侧布置安装电机12，电机12的输出轴通过平键安装齿轮13，齿轮13和端面涡轮14啮合传动，壳体11的上端从侧面开孔用于安装驱动轴15，驱动轴15的一端安装端面蜗轮14，驱动轴15的外径和驱动轮16的内径通过过盈配合安装，驱动轮16采用橡胶材质，壳体11的下方同样布置轴和驱动轮，橡胶履带17在上下2个驱动轮16之间贴合其外表面安装，在上部驱动轮16的下方布置从动轮装置18，该从动轮装置形状呈等腰三角形状设置，共设置三对，每对布置2个从动轮20，从动轮20安装在从动轮杆21上。电机12通电启动，安装在电机轴端的齿轮13转动，通过齿轮13和端面涡轮14啮合传动，与端面蜗轮14安装的驱动轴15开始转动，因此驱动轮16转动，因橡胶履带17在上下的驱动轮16之间传动行走，并通过在两个驱动轮16之间设置两个从动轮装置18，从动轮装置18呈三段连杆19布置，每段连杆19上安装2个从动轮20，如图示，2对从动轮布置在一侧，另1对从动轮布置在另一侧，橡胶履带安装后呈梯形形状，可以促使橡胶履带17在传动行走时，更紧密贴合树体。驱动机构布置2个，呈90度角度布置。

请参阅图3所示，所述抱树机构2，在一个驱动机构的上部设置抱树机构2，对称的驱动机构的下部设置抱树机构2，形成上下机构抱紧树体的动作。电缸22的铰座与壳体11固定，从动连杆24一端和壳体11的一端连接，电缸22的轴端通过连接座23和驱动连杆25的右端固定，从动连杆24的另一端搭接在驱动连杆25上，并通过销轴27连接，驱动连杆25的左端安装橡胶轮胎26。如此布置在壳体11上部的该机构橡胶轮胎26在整个设备的中间位置，壳体下部安装的该机构中的橡胶轮胎26同样在整个设备的中间位置。

初始状态时，电缸22的活塞杆为伸出状态，当电缸22通电启动，其活塞杆缩回，驱动连杆25在连接座23端缩回，通过从动连杆24将驱动连杆25的中间位置，将其向内拉回，促使橡胶轮胎26向内沿轴向移动，壳体11下部布置的抱树机构2同样是此机构，同时将橡胶轮胎26向内沿轴向移动。通过上下布置的2个橡胶轮胎26对树体进行抱紧动作。

请参阅图4所示，所述刮刀机构3，壳体11的上部设置有一对挂耳，摆臂28安装在这一对挂耳的中间位置，转轴35穿过一对挂耳的内孔以及摆臂28下端的内孔，转轴35的另一端通过平键安装从动齿轮34，与从动齿轮34水平方向布置主动齿轮33，伺服电机31的轴端通过平键32和主动齿轮33安装，在摆臂28的上端布置对称相同的结构，如在右侧位置设置同步电机30，同步电机30的轴端通过平键安装主动齿轮二36，电机布置在罩壳29的内部，罩壳内部分两块区域，分别用于放置同步电机30，主动齿轮二36和从动齿轮二38啮合传动，在罩壳29的内部焊接上下固定板39，连接轴37同时安装在上下固定板39的内孔和从动齿轮二38的内孔，从而将从动齿轮二38定位，齿轮轴41和从动齿轮二38啮合传动，下刮刀40的端面和齿轮轴41呈垂直状态焊接，下刮刀40为1/4的圆弧形状，通过布置的一对对称的机构，实现2个下刮刀40形成180度的工作范围。并且在罩壳29的上表面安装上固定座42，上固定座42的上部焊接上刮刀43。当伺服电机31通电启动时，安装在伺服电机轴端的主动齿轮33转动，从而从动齿轮34随之啮合转动，驱动转轴选转一定角度，带动摆臂28做出一定角度的转动变化，同步电机30启动，安装在其轴端的主动齿轮二36转动，从动齿轮二38转动，从而带动齿轮轴41的齿轮部分转动，即下刮刀40随之转动一定角度，两部分的2个同步电机30是同时启动工作，最终是带动2把下刮刀40形成适合的角度对树体上的枝叶进行刮掉，同时上刮刀40配合可以在该装置行走被上刮刀经过的地方，在经过一对下刮刀的配合调整角度更佳的实现刮掉树体上的残枝。

请参阅图5所示，所述扩展机构4，该装置的外圆弧撑板44和内圆弧撑板47两侧长转轴48，分别和对称布置的壳体11连接，在径向方向上等距布置三个调节装置，内圆弧撑板47的外圆上焊接一带有拔模斜度的圆形凸台，凸台内部加工内螺纹孔，外圆弧撑板44同样布置，其外圆上焊接一带有拔模斜度的圆形凸台，凸台内部加工内螺纹孔，调节螺杆45的外螺纹与内圆弧撑板47的内螺纹配合旋入，在外圆弧撑板44的外圆端用选转手柄46安装在调节螺杆45的端部，方便操作，当顺时针转动选转手柄46时，调节螺杆45向前进，使得内圆弧撑板47向前动作，使得带动两个壳体向内收缩，使得抱树机构的内径减小；当逆时针转动选转手柄46时，调节螺杆45向后移动，使得外圆弧撑板44向后移动动作，使得带动两个壳体向外扩展，使得抱树机构的形成的内径增大；通过该机构可以实现适用不同直径的树体。

本发明所提及的树枝修剪设备装置采用单片机控制，其修剪方法工作步骤如下

第一步，人工将该设备放置在树底部，根据树的直径手动调节扩展机构，顺时针转动选转手柄46时，调节螺杆45向前进，使得内圆弧撑板47向前动作，使得带动两个壳体向内收缩，使得抱树机构的内径减小；当逆时针转动选转手柄46时，调节螺杆45向后移动，使得外圆弧撑板44向后移动动作，使得带动两个壳体向外扩展，使得抱树机构的形成的内径增大；通过该机构可以实现适用现有树体的直径。

第二步，调节到与树体还有一定间隙的位置时，按启动按钮，在初始状态时，电缸22的活塞杆为伸出状态，此时电缸22通电启动，其活塞杆缩回，驱动连杆25在连接座23端缩回，通过从动连杆24将驱动连杆25的中间位置，将其向内拉回，促使橡胶轮胎26向内沿轴向移动，壳体11下部布置的抱树机构2同样是此机构，同时将橡胶轮胎26向内沿轴向移动。通过上下布置的2个橡胶轮胎26对树体进行抱紧动作。

第三步，电机12通电启动，安装在电机轴端的齿轮13转动，通过齿轮13和端面涡轮14啮合传动，与端面蜗轮14安装的驱动轴15开始转动，因此驱动轮16转动，因橡胶履带17在上下的驱动轮16之间传动，并通过在两个驱动轮16之间设置两个从动轮装置18，从动轮装置18呈三段连杆19布置，每段连杆19上安装2个从动轮20，如图示，2对从动轮布置在一侧，另1对从动轮布置在另一侧，橡胶履带安装后呈梯形形状，可以促使橡胶履带17在传动行走时，更紧密贴合树体。在橡胶履带17在与树体接触向上移动时，同时抱树机构2中的上下两个橡胶轮胎随之向上同步移动。

第四步，接着该设备在向上移动的同时，开始清理残枝，伺服电机31通电启动，主动齿轮33转动，从而从动齿轮34随之啮合转动，驱动转轴选转一定角度，带动摆臂28做出一定角度的转动变化，同步电机30启动，安装在其轴端的主动齿轮二36转动，从动齿轮二38转动，从而带动齿轮轴41的齿轮部分转动，即下刮刀40随之转动一定角度，两部分的2个同步电机30是同时启动工作，最终是在设备向上移动时，带动2把下刮刀40形成适合的角度对树体上的枝叶进行刮掉，上下刮刀截面形状为圆弧状，上下面均是刃口，同时上刮刀40配合可以在该装置行走被上刮刀经过的地方，在经过一对下刮刀的配合调整角度更佳的实现刮掉树体上的残枝。

尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本发明，但是本发明不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本发明精神和范围内，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。